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[资料] 【正点原子FPGA连载】第五章Petalinux的安装-领航者ZYNQ之linux开发指南
2020-9-9 16:49:44  71 正点原子FPGA
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第五章Petalinux的安装

本章将带大家来安装Petalinux开发工具,需要注意的是与Vivado工具不同的是我们不是将petalinux工具安装在Windows系统下,而是安装在Ubuntu操作系统中,所以在此之前确保大家已经在虚拟机中安装了Ubuntu 16.04(Ubuntu Linux 16.04.3, 16.04.4) 64位操作系统,这也是官方推荐的版本,那么对于其他版本可能会在安装和使用过程中出现莫名其妙的错误,所以这里不推荐大家使用其他版本。
在前面的篇章当中已经向大家介绍了Windows下虚拟机的安装以及Ubuntu操作系统的安装,如果你还没做好这些准备工作,那么可以先回到前面的章节进行学习。
5.1Petalinux简介
Petalinux工具是xilinx 公司推出的嵌入式 Linux 开发套件,包括了u-boot、Linux Kernel、device-tree、rootfs等源码和库,以及 Yocto recipes,可以让客户很方便的生成、配置、编译及自定义Linux系统。Petalinux支持versal 、Zynq UltraScale+ MPSoC、Zynq-7000 SoC以及microBlaze,可与Xilinx硬件设计工具Vivado 协同工作,大大简化了Linux系统的开发工作。具体的介绍可访问Petalinux工具网站:https://china.xilinx.com/products/design-tools/embedded-software/petalinux-sdk.html
5.2下载Petalinux安装包
这里先给大家说明一下,petalinux的安装包文件比较大,有7G左右,如果大家网速太慢或者不想浪费时间下载,我们已经在开发板光盘资料中提供了Petalinux安装包软件,读者可以直接使用,在光盘路径:“开发板工具盘(B盘) ->Petalinux->petalinux-v2018.3-final-installer.run”,使用光盘提供的安装包文件的可以跳过该小节;如果读者想亲自下载,可以到Xilinx的官方网站https://china.xilinx.com/进行下载,如下图所示(注:需要注册账号才能下载):

图 16.2.1 xilinx官方网站
在官方网站中点击“技术支持”,在弹出来的选项中点击“下载与许可”,如下图所示:

图 16.2.2 下载与许可

进入到“下载与许可“页面,见下图。点击“Petalinux”,可以看到左边的“Version”栏有2019.2、2019.1以及2018.3版本,由于Petalinux的版本要求与Vivado的版本一致,而我们使用的Vivado选用的是当时最新的2018.3版本,所以这里应选择2018.3版本。此处小小的感慨下版本变化之快,如果读者进入该页面后,没有在“Version”栏没有看到2018.3版本,可点击“Version”栏最下方的“存档”,里面保留着Petalinux过去的版本。

图 16.2.3 下载与许可页面

点击左边的“Version”栏的“2018.3”,进入该版本页面后,往下翻,找到petalinux的安装文件,如下图所示:

图 16.2.4 petalinux安装文件下载

然后点击“Petalinux 2018.3安装”进行下载,当点击之后会出现如下的一个页面,这里需要登录账户才能进行下载,没办法;如果之前注册过账户直接登录之后就可以下载了,如果还没有账户,则可以点击下方的“创建账号”字样进行注册,关于注册过程就不细说了,按照提供的步骤一步一步做就可以了。

图 16.2.5 登录账户

下载完成之后就获得了petalinux的安装文件petalinux-v2018.3-final-installer.run。

图 16.2.6 petalinux安装包文件

5.3安装Petalinux
首先将petalinux安装包文件petalinux-v2018.3-final-installer.run拷贝到share共享目录(见《4.2 Ubuntu和Windows文件本地共享》小节),在ubuntu系统中,打开终端,切换到/mnt/hgfs/share/目录,可以看到 petalinux的安装文件petalinux-v2018.3-final-installer.run已在该目录,可直接访问,如下图所示:

图 16.3.1 petalinux安装包拷贝到Windows下的share共享目录

5.3.1安装依赖库以及软件
在安装Petalinux之前我们需要为Ubuntu系统安装一些必要的运行软件以及依赖库,所以大家需要确保Ubuntu能够正常上网,打开Ubuntu Terminal终端执行以下命令
  • sudo apt-get install tofrodos iproute2 gawk gcc g++ git make net-tools libncurses5-dev \
  • tftpd zlib1g:i386 libssl-dev flex bison libselinux1 gnupg wget diffstat chrpath socat \
  • xterm autoconf libtool tar unzip texinfo zlib1g-dev gcc-multilib build-essential \


libsdl1.2-dev libglib2.0-dev screen pax gzip automake

图 16.3.2 Ubuntu安装必要依赖库及软件

这里需要等待大概1-2分钟,等待软件以及库安装完成之后即可进入下一步。
5.3.2安装Petalinux
安装Petalinux就要考虑安装位置了,对于Petalinux这种体积庞大的工具,我们将其放在/opt目录下。在/opt目录下新建专门存放Petalinux的文件夹,如/opt/pkg/petalinux/2018.3,在终端输入以下命令即可:
  • sudo chown -R $USER:$USER /opt
  • mkdir -p /opt/pkg/petalinux/2018.3


chown命令将/opt目录的属主和属组更改为当前的用户名,如笔者的Ubuntu用户名为zynq,执行的chown命令就相当于“sudo chown -R zynq:zynq /opt”,然后通过mkdir创建安装目录。现在我们将petalinux安装在/opt/pkg/petalinux/2018.3目录下,在终端中输入如下命令:
  • ./petalinux-v2018.3-final-installer.run /opt/pkg/petalinux/2018.3


执行Petalinux的安装,如下图所示:

图 16.3.3 安装petalinux

运行上述命令后,需要等待一段时间,当出现“Press Enter to display the license agreements”字样的时候,如下所示:

图 16.3.4 Press Enter to display the license agreements

从显示的意思可以知道,让我们按下回车键显示软件许可协议,那就按下呗。

图 16.3.5 许可协议内容

这些内容如果你感兴趣可以看看,此处我们就不详细看了,直接按下Q键退出,回到之前的界面之后会出现一个选择项,询问我们是否接受xilinx最终用户协议。

图 16.3.6 xilinx最终用户协议

这个显然是没得选,必须接受,否则无法进行下面的安装;输入Y按回车接受。除了xilinx最终用户协议之外,还有两个协议也需要大家接受,会依次显示在终端上,同理也是输入Y按下回车接受。

图 16.3.7 WebTalk条款和条件


图 16.3.8 第三方最终用户许可协议

接受所有协议之后便会进行下面的安装步骤了,直到安装完成。安装完成之后,我们进入到安装目录下,目录内容如下图所示:

图 16.3.9 petalinux安装目录内容

5.3.3修改bash
安装完成之后,我们还需要进行最后一个设置,petalinux工具需要主机系统的/bin/sh是bash,而Ubuntu默认的/bin/sh是dash,所以这里需要进行更改,运行sudo dpkg-reconfigure dash命令,如下:
  • sudo dpkg-reconfigure dash

执行结果如下图所示:

图5.2.9 禁用dash

选择“No”按下回车即可。
5.4设置Petalinux环境变量
在正式使用petalinux工具之前,需要先运行petalinux安装目录下的settings.sh脚本文件设置petalinux工作环境,settings.sh脚本用于bash,还有一个settings.csh用于C shell,如下图所示:

图 16.4.1 settings.sh脚本文件

一般默认情况下,我们使用bash作为登录shell,所以source脚本文件settings.sh对petalinux所需的运行环境进行配置,命令如下:
  • source settings.sh


需要注意的是该命令只对当前终端有效,重新打开终端后需要重新执行这一步。执行结果如下图所示:

图 16.4.2 运行settings.sh脚本文件

我们来验证下工作环境是否已设置,在终端输入如下命令:
  • echo $PETALINUX
复制代码

结果如下图所示:

图 16.4.3显示ETALINUX变量

显示Petalinux的安装目录,表明工作环境已设置。现在可以使用Petalinux工具了。
鉴于每次打开终端使用Petalinux都需要设置相应的环境变量,我们为了方便,将设置Petalinux环境变量的命令设置成别名,这样我们使用起来就方便些。设置别名方法的很简单,在终端输入如下命令:
  • echo "alias sptl='source $PETALINUX/settings.sh'" >> ~/.bashrc

以后我们打开终端后,输入sptl就可以设置Petalinux的环境变量了,无需输入长长的路径。sptl的记忆法是Source PeTaLinux的环境变量。提醒:在使用linux的时候要善用别名但不要滥用别名。
5.5安装XSDK
在Petalinux的下载页面,会看到软件开发套件独立Web安装客户端,如下图所示:

图 16.5.1 软件开发套件独立Web安装客户端

这个就是用来开发Linux应用的软件,使用这个软件开发Linux应用,既方便了工程管理,也免去了自己写Makefile的必要。这个软件跟我们在《领航者ZYNQ嵌入式开发指南》中使用的SDK是一样的,只不过那个是安装在Windows系统下的,也是和Vivado捆绑在一起的,而这个是独立的。如果是将Vivado安装在Linux系统中,就不需要安装该软件。从上面的图片可以看到Xilinx分别提供了Windows和Linux版本的安装包。
我们下载Linux版本的安装包,同样我们也已经在开发板光盘资料中提供了该安装包文件,读者可以直接使用,在光盘路径:“开发板工具盘(B盘) -> Petalinux-> Xilinx_SDK_2018.3_1207_2324_Lin64.bin”。
我们将安装包复制到share共享目录下或传到Ubuntu系统中。此处以复制到share共享目录下为例,讲解如何安装,另外在安装前需要连网,并且需要注册Xilinx的账号。在终端输入如下命令:
  • /mnt/hgfs/share/Xilinx_SDK_2018.3_1207_2324_Lin64.bin
    执行结果如下图所示:

图 16.5.2 输入安装命令

弹出如下图所示的安装界面:


图 16.5.3 安装界面

点击右下角的“Next >”,


图 16.5.4安装方式选择界面

进入安装方式选择界面。首先输入Xilinx账号的用户名和密码,然后安装方式选择默认的“Download and Install Now”,点击右下角的“Next >”,


图 16.5.5 接受协议

勾选三个“I Agree”前面的方框,表示同时接受该协议,否则不能继续下一步,勾选后,点击右下角的“Next >”,进入下一页面,如下图所示:


图 16.5.6 选择安装XSDK

勾选第一个圆圈,选择安装XSDK,点击右下角的“Next >”,进入下一页面,如下图所示:


图 16.5.7 选择需要的设计工具

这里我们只需勾选方框框起来的部分即可,点击右下角的“Next >”,进入下一页面,如下图所示:


图 16.5.8选择XSDK的安装位置

该界面选择XSDK的安装位置。安装位置任意,我们选择放在/opt/pkg/xsdk目录下,在左边的方框输入“/opt/pkg/xsdk”,右边的方框保持默认即可,点击右下角的“Next >”,弹出下图所示界面:


图 16.5.9 是否创建该目录

问是否创建该目录,点击“Yes”。进入下一页面,如下图所示:


图 16.5.10 安装选项摘要

显示之前选择的结果,确认没问题后点击右下角的“Install”,进入下图所示的安装界面:


图 16.5.11 下载并安装

一般下载速度还是可以的,有几MB/s,可能根据场景不同会有差别。后面等其下载并安装完成就可以了。
安装完成后,会自动在桌面上创建两个图标,如下图所示:


图 16.5.12 XSDK图标

使用时双击箭头所指的图标就可以了,若没有出现该图标,在Ubuntu中按键盘上的Win键,然后输入SDK即可看到SDK应用。
5.6Linux系统安装JTAG cable驱动
在嵌入式开发中,我们都是通过在线jtag进行调试的,这种调试方式方便快捷,在使用Petalinux进行Linux开发中,其实也是可以使用JTAG的,不过对于Linux系统,由于安装驱动程序需要root或sudo访问权限,因此从Vivado 2015.4版本开始,默认不安装jtag驱动。这样Vivado安装程序和Petalinux安装程序可以在没有root或sudo特权的Linux系统上运行。这也导致了在linux系统中,jtag驱动需要手动安装。下面我们介绍如何在Ubuntu主机中(其他Linux系统同样适用)安装jtag驱动。
需要注意的是在安装jtag驱动之前,请不要将jtag下载器连接到电脑,已经接到电脑的,最好先拔掉。下面开始安装。
在Ubuntu系统中,打开终端,以普通用户运行即可。进入到petalinux安装目录,如下图所示:


图 16.6.1 Petalinux安装目录

可以看到有一个名为“tools”的目录,jtag驱动程序在该目录下,我们输入以下命令进入到jtag驱动程序所在位置:
  • cd tools/xsct/SDK/2018.3/data/xicom/cable_drivers/lin64/install_script/install_drivers
复制代码

可以看到该目录下有一个名为“install_drivers”的文件,如下图所示:


图 16.6.2 “install_drivers”文件

输入如下命令,以root权限执行该文件,安装jtag驱动程序:
  • sudo ./install_drivers
复制代码

执行结果如下图所示:


图 16.6.3 jtag驱动安装成功

可以看到jtag驱动安装成功。对于最下面一行的警告,如果已经拔掉jtag下载器与电脑的连接就可以不用看。至此jtag驱动程序就安装完成了。
下面说下在遇到jtag驱动问题时,如何删除jtag驱动。注意如无特需情况,请不要执行下面的命令:

  • sudo rm -f /etc/udev/rules.d/52-xilinx-digilent-usb.rules
  • sudo rm -f /etc/udev/rules.d/52-xilinx-ftdi-usb.rules
  • sudo rm -f /etc/udev/rules.d/52-xilinx-pcusb.rules

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